Thiết Kế Kỹ Thuật Ô Tô Tải Có Cần Cẩu Trên Cơ Sở Hyundai New Mighty 110XL F150

Hyundai New Mighty 110XL F150 là lựa chọn xe nền lý tưởng cho dự án. Xe được nhập khẩu đồng bộ linh kiện từ cabin, động cơ, cầu hộp số và chassis, hệ thống truyền lực. Các thông số kỹ thuật của xe nền như kích thước, trọng lượng, công suất động cơ, tỉ số truyền động... sẽ được sử dụng để tính toán, kiểm nghiệm các chi tiết, hệ thống của xe tải gắn cẩu. Luận văn này sử dụng lại toàn bộ động cơ và dàn gầm xe nguyên thủy để thiết kế xe tải Hyundai gắn cẩu.

Mục tiêu chính của luận văn là thiết kế ô tô tải có cần cẩu đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật theo quy định, không làm ảnh hưởng đến độ bền của chassis. Xe phải đáp ứng các thông số về chiều dài, cản hông, cản đuôi theo tiêu chuẩn TCVN. Thiết kế phải đảm bảo tính kỹ thuật, mỹ thuật, nhu cầu sử dụng, phù hợp với vật tư, công nghệ trong điều kiện Việt Nam, đồng thời bền bỉ, chịu được ăn mòn. Quá trình thiết kế tuân thủ Thông tư 54/2014/TT-BGTVT, Thông tư 42/2014/TT-BGTVT, Thông tư 46/2015/TT-BGTVT, Quy chuẩn 09:2015/BGTVT.

Để hỗ trợ quá trình thiết kế và tính toán, luận văn sử dụng các phần mềm chuyên dụng. Microsoft Excel được dùng để tính toán các thông số kỹ thuật, tải trọng, và kiểm tra sự phù hợp với tiêu chuẩn. Autocad là công cụ chính để vẽ các bản vẽ kỹ thuật, sơ đồ lắp ráp, và chi tiết các bộ phận của xe. Phần mềm RDM (Resistance des Matériaux) được sử dụng để tính toán sức bền của các kết cấu chính, đảm bảo độ an toàn và tuổi thọ của xe.

Trước khi tiến hành thiết kế chi tiết, việc tham khảo các mẫu xe tải cẩu hiện có trên thị trường là rất quan trọng. Các mẫu xe như HINO XZU720 gắn cẩu UNIC URV343, HYUNDAI NEW MIGHTY 110XL F150 gắn cẩu Unic 3 tấn của Công Ty cổ phần Cơ Điện Đức Nguyên Việt Nam, và ISUZU NPR 400 gắn cẩu Unic urv 344 Của ISUZU Tây Bắc Sài Gòn được xem xét. Việc này giúp xác định các thông số kỹ thuật phù hợp, nguyên lý hoạt động và cách bố trí các bộ phận để tối ưu hóa thiết kế.

Cần cẩu UNIC URV344 (SPEC. K) do FURUKAWA UNIC CORPORATION, Thái Lan sản xuất được lựa chọn cho dự án. Các thông số kỹ thuật quan trọng của cần cẩu UNIC URV344K bao gồm tải trọng nâng tối đa, chiều cao nâng tối đa, tầm với ngang tối đa, góc quay, và hệ thống điều khiển. Việc tính toán cụ thể các thông số vận hành của cần cẩu ở các khẩu độ cần khác nhau (3,41m, 5,56m, 7,825m, 10m) là cần thiết để đảm bảo an toàn và hiệu quả trong quá trình sử dụng. Việc lựa chọn cần cẩu phải dựa trên các thông số kỹ thuật của ô tô sắt xi Hyundai 110XL gắn cẩu.

Hệ thống thủy lực đóng vai trò quan trọng trong việc vận hành cần cẩu. Việc tính toán và lựa chọn bơm thủy lực phù hợp là yếu tố then chốt. Các thông số kỹ thuật cần xem xét bao gồm lưu lượng, áp suất, công suất, và hiệu suất. Bơm thủy lực phải đáp ứng được yêu cầu về tốc độ nâng hạ, khả năng điều khiển chính xác, và độ bền trong quá trình làm việc. Sự phù hợp giữa bơm thủy lực và cần cẩu đảm bảo hệ thống hoạt động ổn định và an toàn.

Kết cấu thùng tải được thiết kế với các chi tiết như đà dọc, đà ngang, sàn thùng, khung xương thành bên, khung xương thành trước, bửng hông, bửng sau, cản sau, vè chắn bùn. Vật liệu được lựa chọn là thép CT3 và SUS Thép, với các thông số về khối lượng riêng được xác định. Tính toán trọng lượng và phân bố khối lượng trên ô tô sau khi lắp thùng là cần thiết để đảm bảo sự cân bằng và ổn định của xe.

Việc tính toán trọng lượng và phân bố khối lượng trên ô tô sau thiết kế là vô cùng quan trọng. Khối lượng bản thân của xe sau khi lắp cẩu và thùng tải tăng lên đáng kể. Cần xác định phân bố khối lượng lên các trục để đảm bảo không vượt quá khả năng chịu tải của trục. Việc này ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng vận hành, độ ổn định và an toàn của xe.

Xe tải gắn cẩu sau thiết kế phải được kiểm tra sự phù hợp với QCVN 09:2015/BGTVT và Thông Tư 42/2014-BGTVT. Các tiêu chí kiểm tra bao gồm kích thước tổng thể, trọng lượng, khoảng sáng gầm xe, góc thoát, và các yêu cầu về an toàn. Đảm bảo xe đáp ứng đầy đủ các quy định giúp xe được phép tham gia giao thông một cách hợp pháp.

Mối ghép giữa thùng hàng và khung ô tô phải chịu được lực tác động từ hàng hóa và rung động khi xe di chuyển. Liên kết giữa cụm cần cẩu và khung xe phải đảm bảo chịu được tải trọng nâng hạ và lực xoắn khi cẩu hoạt động. Các mối ghép này được tính toán bằng phương pháp phân tích ứng suất, sử dụng phần mềm RDM hoặc các phương pháp tính toán cơ học khác. Bảng thông số và kết quả tính toán được trình bày chi tiết trong luận văn.

Các đà ngang và khung xương thùng tải phải chịu được tải trọng từ hàng hóa và tác động từ môi trường. Tính toán bền dựa trên biểu đồ momen uốn và ứng suất, đảm bảo các chi tiết không bị biến dạng hoặc phá hủy trong quá trình sử dụng. Vật liệu và kích thước của các chi tiết được lựa chọn sao cho đáp ứng yêu cầu về độ bền và tuổi thọ.

Tính ổn định của xe là yếu tố quan trọng khi xe di chuyển trên đường hoặc khi cẩu hàng hóa. Xác định tọa độ trọng tâm ô tô sau khi lắp cẩu và thùng tải là bước đầu tiên. Kiểm tra khả năng vượt dốc theo điều kiện bám của bánh xe chủ động với mặt đường cũng rất quan trọng. Các kết quả tính toán được trình bày trong bảng biểu, cho thấy khả năng vận hành an toàn của xe trong các điều kiện khác nhau.

Đồ thị đặc tính ngoài động cơ thể hiện mối quan hệ giữa công suất, mô men xoắn và số vòng quay của động cơ. Đồ thị nhân tố động lực học D cho thấy khả năng tăng tốc của xe ở các tay số khác nhau. Các đồ thị này là cơ sở để đánh giá khả năng vận hành của xe trong các điều kiện tải trọng và địa hình khác nhau. Dựa vào các đồ thị này, có thể lựa chọn các chế độ lái xe phù hợp để tối ưu hóa hiệu suất và tiết kiệm nhiên liệu.

Thời gian và quãng đường tăng tốc là các chỉ số quan trọng đánh giá khả năng vận hành của xe. Tính toán thời gian và quãng đường tăng tốc từ lúc khởi hành đến khi đạt vận tốc nhất định giúp xác định khả năng tăng tốc của xe trong các điều kiện giao thông khác nhau. Các kết quả tính toán được trình bày trong bảng biểu, cho thấy khả năng tăng tốc của xe đáp ứng yêu cầu về an toàn và hiệu quả.

Khả năng vượt dốc là một trong những yếu tố quan trọng đánh giá khả năng vận hành của xe trên địa hình phức tạp. Kiểm tra khả năng vượt dốc theo điều kiện bám của bánh xe chủ động với mặt đường giúp xác định độ dốc lớn nhất mà xe có thể vượt qua. Kết quả tính toán cho thấy xe có khả năng vượt dốc tốt, đảm bảo khả năng vận hành an toàn trên các địa hình khác nhau.

Các kết quả nghiên cứu cho thấy việc thiết kế xe tải Hyundai Mighty có cần cẩu là khả thi và đáp ứng được các yêu cầu về kỹ thuật và an toàn. Thiết kế này có thể được ứng dụng trong các ngành xây dựng, giao thông, và logistics, giúp nâng cao hiệu quả vận chuyển và xếp dỡ hàng hóa. Các bản vẽ thiết kế, thông số kỹ thuật, và kết quả tính toán có thể được sử dụng làm tài liệu tham khảo cho các dự án tương tự.

Trong tương lai, cần tập trung vào nghiên cứu và phát triển các giải pháp thiết kế tiên tiến hơn, như sử dụng vật liệu nhẹ để giảm trọng lượng xe, áp dụng công nghệ điều khiển tự động để nâng cao độ chính xác và an toàn, và tích hợp các hệ thống thông minh để quản lý và giám sát hoạt động của xe. Nghiên cứu cải tạo xe tải thành xe cẩu cũng là một hướng đi tiềm năng.Việc nghiên cứu thiết kế hệ thống thủy lực cho xe cẩu cũng cần được chú trọng.

Để hoàn thiện thiết kế, cần có sự hợp tác chặt chẽ giữa các nhà thiết kế, kỹ sư, và nhà sản xuất. Cần thu thập ý kiến phản hồi từ người sử dụng để cải tiến thiết kế, đáp ứng tốt hơn nhu cầu thực tế. Đồng thời, cần tiếp tục nghiên cứu và cập nhật các tiêu chuẩn kỹ thuật mới nhất để đảm bảo xe luôn đáp ứng các yêu cầu về an toàn và bảo vệ môi trường.